pemberian tetrasiklin hcl gel 0,7% ke dalam sulkus …
TRANSCRIPT
USULAN PENELITIAN
PEMBERIAN TETRASIKLIN HCL GEL 0,7% KE
DALAM SULKUS GINGIVA MENINGKATKAN
JUMLAH FIBROBLAS DAN KETEBALAN LIGAMEN
PERIODONTAL TIKUS YANG MENGALAMI
PERIODONTITIS
I GUSTI AGUNG SRI PRADNYANI
1290761001
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
DAFTAR ISI
SAMPUL DEPAN ........................................................................................... i
PRASYARAT GELAR .................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI .............................................. iv
DAFTAR ISI .................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 5
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 5
1.3.1 Tujuan Umum ............................................................................. 5
1.3.2 Tujuan Khusus ............................................................................ 6
1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 6
1.4.1 Manfaat Akademis ...................................................................... 6
1.4.2 Manfaat Praktis ........................................................................... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA ......................................................................... 7
2.1 Jaringan Periodontal ................................................................................... 7
2.1.1 Gingiva ........................................................................................ 8
2.1.2 Cementum .................................................................................... 9
2.1.3 Periodontal Ligamet.................................................................... 9
2.1.4 Alveolar Bone .............................................................................. 9
2.2 Periodontitis ............................................................................................... 10
2.2.1 Histopatogenesis Gingivitis dan Periodontitis ............................ 13
2.2.2 Mekanisme Kerusakan Jaringan Pada Penyakit Periodontal ...... 14
2.3 Fibroblas ..................................................................................................... 18
2.3.1 Definisi Fibroblas ...................................................................... 18
2.3.2 Struktur Fibroblas ...................................................................... 18
2.3.3 Fungsi Fibroblas ........................................................................ 20
2.4 Kolagen ...................................................................................................... 20
2.4.1 Definisi Kolagen ......................................................................... 20
2.4.2 Struktur Kolagen ......................................................................... 21
2.4.3 Fungsi Kolagen ........................................................................... 22
2.4.4 Sintesis Kolagen .......................................................................... 23
2.5 Peran Fibroblas Dalam Sintesis Kolagen ................................................... 25
2.6 Serat Kolagen Pada Ligamen Periodontal ................................................. 28
2.7 Tetrasiklin .................................................................................................. 30
2.7.1 Sifat Kimia .................................................................................. 34
2.7.2 Farmakologi ................................................................................ 34
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP PENELITIAN,
DAN HIPOTESIS PENELITIAN ................................................................. 37
3.1 Kerangka Berpikir ...................................................................................... 37
3.2 Keragka Konsep ......................................................................................... 38
3.3 Hipotesis Penelitian .................................................................................... 39
BAB IV METODE PENELITIAN ............................................................... 40
4.1 Rancangan Penelitian ................................................................................. 40
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ..................................................................... 41
4.2.1 Lokasi .......................................................................................... 41
4.2.2 Waktu Penelitian ......................................................................... 41
4.3 Penentuan Sumber Data ............................................................................. 41
4.3.1 Besar Sampel ............................................................................... 42
4.3.2 Kriteria Sampel ........................................................................... 42
4.3.2.1 Kriteria Inklusi ......................................................... 42
4.3.2.2 Kriteria Eksklusi ...................................................... 43
4.3.2.3 Kriteria Drop Out..................................................... 43
4.4 Variabel Penelitan ...................................................................................... 43
4.4.1 Klasifikasi variable...................................................................... 43
4.4.2 Hubungan Antar Variabel ........................................................... 44
4.5 Definisi Operasional................................................................................... 44
4.6 Bahan dan Alat Penelitian .......................................................................... 45
4.6.1 Bahan Penelitian.......................................................................... 45
4.6.2 Alat Penelitian ............................................................................. 45
4.7 Prosedur Penelitian..................................................................................... 46
4.7.1 Pembuatan Tetrasiklin HCL Gel ................................................. 46
4.7.2 Perlakuan Pada Tikus .................................................................. 46
4.7.3 Pembuatan Sediaan Mikroskopis ................................................ 47
4.7.4 Menentukan Sintesis Kolagen ..................................................... 48
4.8 Alur Penelitian ........................................................................................... 49
4.9 Analisis Data .............................................................................................. 50
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 51
DAFTAR SINGKATAN
CGF : Crevicular Gingival Fluid
CMC-Na : Carboxymethilcellulosa-Natrium
EDM : Extracelullar Dermal Matrix
Gly : Glycine
HCL : Hydrochloride
IFN : Interferon
IL : Interleukin
LPS : Lipopolisakarida
MCP : Monocyte Chemoattractant Protein
MIP : Macrophage Inflammatory Protein
MMP : Matriks metalloproteinase
mRNA : messenger Ribose Nucleic Acid
PGE2 : Prostaglandin E2
PMN : Polimorfonuklear
Pro : Prolina
RANTES : Regulated Activation Normal T cell Expressed and Secreted
TGF : Transforming growth factor
TIMP : Tissue Inhibitor of Metalloproteinase
TNF : Tumor Necrosis Factor
tRNA : transfer Ribose Nucleic Acid
Zn : Zinc
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Penampang sagital struktur jaringan periodontal pada gigi ............. 8
Gambar 2.2. Struktur gigi beserta jaringan periodontal ........................................ 9
Gambar 2.3. Keadaan gigi yang mengalami periodontitis pada rahang atas ....... 12
Gambar 2.4. Progress penyakit periodontal .......................................................... 17
Gambar 2.5. Struktur mikroskopis fibroblas pada jaringan ikat longgar
dengan pengecatan hematoksilin-eosin ........................................... 26
Gambar 2.6. Peran fibroblas dalam membentuk dan meletakkan serat-serat
dalam matrik, terutama serat kolagen .............................................. 27
Gambar 2.7. Struktur kimia tetrasiklin .................................................................. 31
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Hasil Penelitian Pendahuluan ........................................................ 55
Lampiran 2 : Dokumentasi .................................................................................. 57
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Penyakit periodontal banyak diderita oleh manusia hampir di seluruh
dunia, dan biasanya penderita datang untuk mendapat perawatan saat keadaan
sudah parah seperti adanya kegoyangan gigi sehingga gigi sulit untuk
dipertahankan.
Menurut hasil survey kesehatan gigi dan mulut di Jatim tahun 1995,
penyakit periodontal terjadi pada 459 orang di antara 1000 penduduk dan lebih
banyak di pedesaan daripada perkotaan. Prevalensi dan intensitas penyakit
periodontal di Asia dan Afrika terlihat lebih tinggi daripada di Eropa, Amerika
dan Australia. Penyakit periodontal menduduki urutan kedua utama di Indonesia
yang masih merupakan masalah di masyarakat (Depkes RI, 2000).
Jaringan periodontal pada rongga mulut manusia meliputi: gingiva,
ligament periodontal, tulang alveolar, dan sementum. Secara klinis bagian
peridontal yang terlihat hanya gingiva yang membalut tulang alveolar dan
mengelilingi gigi. Ligamen periodontal, tulang alveolar, dan sementum
merupakan suatu unit fungsional yang mendukung gigi pada soketnya. Sebagai
suatu unit fungsional, ketiga jaringan tersebut secara bersama-sama sering
dinamakan sebagai struktur periodontal pendukung (Daliemunthe, 2003).
Periodontitis atau penyakit yang menyerang pada gingiva dan jaringan
pendukung gigi ini merupakan penyakit infeksi yang serius dan apabila tidak
dilakukan perawatan yang tepat dapat mengakibatkan kehilangan gigi.
Penumpukan bakteri plak pada permukaan gigi merupakan penyebab utama
penyakit periodontal, trutama golongan bakteri gram negatif anerob. Bakteri
tersebut akan mengeluarkan toksin lipopolisakarida (LPS) yang selanjutnya toksin
ini dapat menginduksi kejadian - kejadian seluler di jaringan periodontal
khususnya pada tulang alveolar (Amin dkk., 2014).
Penyakit periodontal dimulai dari gingivitis yang bila tidak terawat bisa
berkembang menjadi periodontitis dimana terjadi kerusakan jaringan pendukung
periodontal berupa kerusakan fiber, ligamen periodontal dan tulang alveolar, yang
apabila tidak dilakukan perawatan dapat menyebabkan kegoyangan dan
kehilangan gigi (The American Academy of Periodontology, 2002). Pada
penelitian ini digunakan tikus yang diinduksi lipopolisakarida pada daerah buccal
fold, sehingga menghasilkan keradangan pada jaringan periodontal.`
Ligamen periodontal menghubungkan gigi ke tulang rahang dan juga
menopang gigi pada soketnya dan menyerap beban yang mengenai gigi. Matriks
metalloproteinase yang meningkat pada keadaan periodontitis, dapat
menyebabkan kerusakan kolagen pada jaringan periodontal termasuk pada daerah
ligament peridontalnya, dimana sangat banyak terdapat serat kolagen yang
mendukung jaringan ini. Penurunan sintesis kolagen fibrosa juga dapat
menyebabkan kehilangan perlekatan jaringan periodontal, yang dalam gambaran
histologis diperlihatkan dengan kerusakan pada ligamen periodontal (Isna A.,
2011).
Matriks ekstraseluler pada ligamen periodontal terdiri dari dua komponen
utama, yaitu serat dan substansi dasar. Komponen serat berperan dalam hal
menjaga daya regang jaringan, sedangkan substansi dasar berfungsi untuk
menahan kekuatan kompresi. Pada jaringan periodontal, dapat ditemukan kolagen
bentuk fibril tipe I, III, IV, V, VI, dan XII, yang terbanyak adalah kolagen tipe I,
terdapat di ligamen periodontal sekitar 80%, sedangkan kolagen tipe III yang
berfungsi untuk kematangan jaringan ikat, jumlahnya kurang lebih 20% dari
jumlah total kolagen. Kolagen merupakan protein serat terbanyak yang ditemukan
pada jaringan ikat. Selain itu pada jaringan ikat juga dapat ditemukan protein serat
yang lain, yaitu serat elastik. Serat elastik terdiri dari tiga tipe, yaitu: serat elastin,
elauin, dan oxytalin (Wahyukundari, 2009).
Tetrasiklin telah digunakan secara luas pada perawatan penyakit
periodontal. Tetrasiklin mempunyai kemampuan untuk berkonsentrasi pada
jaringan dan menghambat pertumbuhan Actinobacillus actinomycetemcomitans,
dan mampu merangsang suatu efek antikolagenase sehingga dapat menghambat
terjadinya kerusakan jaringan dan mungkin membantu regenerasi tulang
(Jolkovsky dan Ciancio, 2006). Pemberian tetrasiklin atau metronidazol dalam
waktu singkat atau pemakaian tetrasiklin secara oral dengan alat irigasi yang
lambat ternyata menyebabkan sangat berkurangnya jumlah flora subgingiva
(Manson dan Eley, 1993).
Penggunaan antibiotika golongan tetrasiklin dalam terapi periodontal telah
dimodifikasi secara kimia sebagai obat antimikrobial, antikolagenase dan anti
inflamasi. Tetrasiklin sebagai anti kolagenase digunakan 16 mg/ml mampu
menghambat aktivitas kolagenase kurang lebih 90% dibanding ampisilin yang
tidak efektif menghambat enzim kolagenase. Pemberian tetrasiklin dapat
menghantarkan suatu konsentrasi yang dapat diterima 10 hari pada sedikitnya 640
mg/ml pada cairan di dalam sulkus (Wahyukundari, 2009).
Biokompatibilitas penggunaan tetrasiklin telah diteliti dalam bentuk
tetrasiklin gel dengan konsentrasi 0,7% yang dapat diterima jaringan dan dapat
menghilangkan lapisan smir, membuka tubuli dentin dan membuka matrix
kolagen (Wahyukundari, 2009).
Tetrasiklin yang diberikan ke dalam pocket periodontal, mencapai
konsentrasi yang lebih tinggi dalam cairan crevicular daripada di dalam serum,
yaitu dengan cara mengikat substansi yang mengandung kalsium. Tetrasiklin
dapat mengikat ion kalsium dan ion Zn yang terletak di sisi aktif dari enzim
kolagenase. Hambatan pada enzim kolagenase menghasilkan efek antiproteolitik
yang dapat menghambat resorbsi tulang (Dumitescu, 2011).
Tetracycline periodontal fiber adalah antibiotika dalam bentuk lokal yang
digunakan sebagai perawatan penunjang penyakit periodontal. Antibiotika ini
dapat digunakan untuk menyingkirkan dan menghetikan pertumbuhan bakteri
yang dapat menimbulkan masalah lebih lanjut sekaligus dapat menekan dan
mengontrol perkembangan jumlah bakteri subgingiva pada penyakit periodontal.
Namun terdapat beberapa kesulitan dalam pengaplikasian tetrasiklin periodontal
fiber ini, terutama saat mengeluarkan benang yang telah ditempatkan ke dalam
saku periodontal selama 10 hari. Penempatan tetrasiklin periodontal fiber ke
dalam saku juga dapat menimbulkan ketidaknyamanan sehingga penggunaan
anastesi lokal terkadang dibutuhkan untuk mengatasi masalah tersebut. Selain itu
setelah tetrasiklin periodontal fiber ini dikeluarkan akan terdapat celah kecil
antara gingiva dan gigi dan biasanya terlihat sedikit membengkak (Faormousis,
2005).
Tetrasiklin juga dapat mempengaruhi hasil perawatan, karena selain
sebagai antibiotik berspektrum luas, juga memiliki efek non-antibiotik dalam
terapi penyakit periodontal, di antaranya : menghambat enzim kolagenase,
menghambat resorpsi tulang, dan efek langsung pada penyebaran dan perlekatan
sel fibroblast (Wood, 2003).
Berdasarkan penelitian pendahuluan yang telah penulis lakukan pada
bulan Mei – Juli 2015 menunjukkan bahwa pemberian tetrasiklin HCL gel ke
dalam sulkus gingiva tikus putih jantan meningkatkan jumlah fibroblas dan
ketebalan ligamen periodontal, terutama pada konsentrasi 0,7%. Penelitian
pendahuluan ini menggunakan 8 ekor tikus, dibagi menjadi 4 kelompok yaitu 1
kelompok kontrol, dan 3 perlakuan. Kelompok kontrol diinduksi LPS dan
diberikan placebo ke dalam sulkus gingival tikus. Kelompok perlakuan I diinduksi
LPS dan diberikan tetrasiklin hcl gel 0,4% ke dalam sulkus gingival. Kelompok
perlakuan II diinduksi LPS dan diberikan tetrasiklin hcl gel 0,7%. Kelompok
perlakuan III diinduksi LPS dan diberikan tetrasiklin hcl gel 1% ke dalam sulkus
gingiva (Pradnyani, 2015). Lebih lanjut akan dilakukan penelitian dengan sampel
yang lebih besar menggunakan tetrasiklin hcl gel konsentrasi 0,7% karena
konsentrasi ini yang paling meningkatkan jumlah fibroblast dan ketebalan
ligament periodontal. Hasil penelitian pendahuluan tercetak pada Lampiran 2.
1.2. Rumusan masalah
1. Apakah pemberian tetrasiklin HCL gel 0,7% ke dalam sulkus gingiva
dapat meningkatkan jumlah fibroblas pada ligamen periodontal tikus yang
mengalami periodontitis?
2. Apakah pemberian tetrasiklin HCL gel 0,7% ke dalam sulkus gingiva
dapat meningkatkan ketebalan ligamen periodontal tikus yang mengalami
periodontitis?
1.3. Tujuan
1.3.1. Tujuan umum
Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan peran tetrasiklin HCL gel
0,7% dapat meningkatkan pembentukan kolagen oleh fibroblast pada ligament
periodontal yang ditandai dengan bertambahnya ketebalan ligamen periodontal
tikus yang mengalami periodontitis.
1.3.2. Tujuan khusus
1. Untuk membuktikan pemberian tetrasiklin HCL gel 0,7% ke dalam
sulkus gingiva dapat meningkatkan jumlah fibroblas pada ligamen
periodontal tikus yang mengalami periodontitis.
2. Untuk membuktikkan pemberian tetrasiklin HCL gel 0,7% ke dalam
sulkus gingiva dapat meningkatkan ketebalan ligamen periodontal tikus
yang mengalami periodontitis.
1.4. Manfaat
1.4.1. Manfaat akademis
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan mengenai gel tetrasiklin dapat meningkatkan jumlah fibroblas dan
pembentukkan kolagen yang ditandai dengan bertambahnya ketebalan ligamen
periodontal tikus yang mengalami periodontitis.
1.4.2. Manfaat praktis
Untuk memberikan informasi bagi praktisi bahwa gel tetrasiklin yang
diaplikasikan secara topikal ke dalam sulkus gingiva dapat meningkatkan jumlah
fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal dalam penyembuhan penyakit
periodontal, disamping sebagai anti mikrobial dan anti inflamasi.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1. Jaringan Periodontal
Jaringan periodontal merupakan jaringan yang menyangga gigi terdiri dari
gingiva, ligamen periodontal, sementum dan tulang alveolar. Jaringan ini dibagi menjadi
dua bagian, yaitu gingiva yang fungsi utamanya adalah memproteksi jaringan
dibawahnya, dan attachment apparatus terdiri dari ligamen periodontal, sementum dan
tulang alveolar. Sementum termasuk dalam jaringan penyangga karena dengan tulang
alveolar, sementum mendukung serat-serat ligamen periodontal (Carranza, 2002).
Jaringan periodontal tersusun dari komponen matriks ekstraseluler yaitu
kolagen yang berperan dalam proses regenerasi dan kerusakan jaringan. Kolagen
interstisial jaringan periodontal berfungsi untuk penyembuhan dan pembentukan
jaringan baru. Penyakit periodontal didefinisikan sebagai penyakit yang kehilangan
struktur kolagennya pada daerah yang menyangga gigi, sebagai respon dari akumulasi
bakteri pada jaringan periodontal, tapi patogenesis secara molekular masih belum jelas.
Matriks metalloproteinase (MMP) diduga berperan secara bermakna pada penyakit
periodontal ini ( De Carlo dan Bodden, 2007 ).
MMPs adalah famili dari zinc metallopeptidase yang terkait secara bersama
menurunkan kebanyakan komponen matriks ekstraseluler. MMPs merupakan enzim
proteolitik dimana dalam proses proteinasenya yang diperlihatkan melalui patogen
periodontal yang terinfeksi, akan mengaktifkan MMPs inaktif sehingga terlibat dalam
degradasi makro molekul matriks ekstraseluler, termasuk juga terlibat dalam degradasi
ligamentum periodontal ( Hansen, 2005 ).
Gambar 2.1. Penampang sagital struktur jaringan periodontal pada gigi (Newman, 2006)
Gambar 2.2. Struktur gigi beserta jaringan periodontal (Newman, 2006)
2.1.1. Gingiva
Dentoginggiva junction adalah gingiva yang melapisi gigi. Dapat dibagi menjadi
dua bagian, yaitu epithelial dan connective tissue component. Epithelium ini dibentuk
oleh sel basal ( flattened cell ), sel superbasal, dan sel permukaan yang terdiri dari basal
lamina, merupakan sel perlekatan. Sel-sel tersebut memiliki banyak sitoplasma,
retikulum endoplasma, dan badan golgi. Connective tissue terdiri dari 2 bagian, yaitu
superficial dan deep. Terletak bersebelahan dengan junctional epithelium yang berfungsi
untuk menyokong epithelium. Selain itu connective tissue memiliki peranan untuk
memulihkan dento gingival junction setelah pembedahan periodontal. Jaringan ini
dibentuk oleh inflammatory cell infiltrate. Jaringan yang berbatasan dengan epithelium
adalah extensive vascular plexus ( Campbell dkk., 2004 ).
2.1.2. Cementum
Cementum merupakan bagian jaringan periodontal yang menyelimuti akar gigi.
Bersifat keras, tak berpembuluh darah, serta merupakan perlekatan utama periodontal
ligament ( Carranza, 2002 ).
2.1.3. Periodontal ligament
Sebagian besar periodontal ligament bersifat lunak, terutama jaringan yang
berada diantara cementum yang menyelimuti akar gigi dan tulang. Fungsi dari
periodontal ligament adalah menjaga gigi pada tempatnya yang disesuaikan dengan
kekuatan mengunyah, dan sebagai sensori reseptor pada rahang selama
pengunyahan,serta sebagai cadangan sel untuk regenerasi ( Campbell dkk., 2004 ).
2.1.4. Alveolar bone
Adalah tulang yang berongga, tepatnya di samping periodontal ligament.
Lapisan luar terdiri dari compact bone, lapisan tengah spongiosa bone, serta lapisan
dasar adalah alveolar bone. Lapisan luar (compact bone) dan lapisan tengah (
spongiosa/ trabecular bone ) tersusun atas lamel-lamel dengan system
havers.Trabecular tulang tidak hadir pada daerah anterior dari gigi, dan pada beberapa
kasus, cortical plate dan alveolar bone yang melekat satu sama lain, tanpa adanya
spongiosa bone ( Newman, 2006 ).
2.2. Periodontitis
Gingivitis apabila dibiarkan melanjut tanpa perawatan, keadaan ini akan
merusak jaringan periodonsium yang lebih dalam. Cemento enamel junction menjadi
rusak, jaringan gingiva lepas dan terbentuk periodontal pocket. Pada beberapa keadaan
sudah terlihat ada peradangan dan pembengkakan dengan keluhan sakit bila tersentuh.
Bila keparahan telah mengenai tulang rahang maka gigi menjadi goyang dan lepas dari
socket nya ( Newman, 2006 ).
Periodontitis khronik merupakan penyakit yang umum ditemukan pada hampir
semua populasi orang dewasa. Gejala klinik yang penting pada penyakit ini adalah
terjadinya pocket periodontal, yang terjadi karena pergerakan ke koronal gingiva
margin dan perpindahan ke apikal epithelial attachment, oleh karena itu perawatan
penyakit periodontal banyak diarahkan untuk menghilangkan atau mengurangi
terjadinya pocket periodontal tersebut. Keberhasilan perawatan pocket periodontal
ditandai dengan terjadinya perlekatan kembali epithelial attachment dan pergeseran
free gingiva margin ke apikal karena pengkerutan dinding gingiva setelah hilangnya
peradangan ( Haryanto , 2004 ).
Periodontitis adalah proses inflamasi pada jaringan pendukung gigi yang
disebabkan oleh kelompok mikroorganisme spesifik menghasilkan kerusakan ligamen
periodontal dan tulang alveolar yang ditandai dengan pembentukan poket, resesi
maupun keduanya. Gambaran klinis yang membedakan periodontitis dengan gingivitis
adalah hilangnya perlekatan atau attachment loss (Puspito, 2013).
Poket periodontal adalah pendalaman sulkus gingiva yang bersifat patologis.
Poket periodontal merupakan gambaran klinis penyakit periodontal. Poket periodontal
terjadi akibat kerusakan serat kolagen ligamen periodontal dan diperiksa menggunakan
probe periodontal. Poket periodontal dibagi lagi menjadi 2 yaitu poket supraboni dan
poket infraboni. Poket infraboni atau subcrestal, intraalveolar adalah kerusakan yang
terjadi pada jaringan pendukung gigi, dasar poket di apikal atau di bawah puncak tulang
alveolar (Puspito, 2013)
Periodontitis adalah suatu keradangan pada jaringan periodontal dimana
perluasannya melewati gingiva dan menghasilkan kerusakan pada perlekatan jaringan
penghubung gigi. Karakteristik temuan klinik pada pasien periodontitis khronik yang
tidak diobati antara lain akumulasi plak supragingiva maupun subgingiva (sering
berhubungan dengan pembentuk kalkulus), keradangan gingiva, pembentukan pocket,
kehilangan perlekatan periodontal, kehilangan tulang alveolar, dan kadang-kadang
disertai pernanahan (Carranza, 2002).
Gambar 2.3. Keadaan gigi yang mengalami periodontitis pada rahang atas
(Carranza, 2002)
Penyakit periodontal merupakan proses inflamasi yang disebabkan oleh bakteri
yang dapat berkembang menjadi penyakit yang destruktif ketika terjadi interaksi antara
bakteri dengan mekanisme pertahanan tubuh (Keith dkk., 2006).
Bakteri pada keadaan periodontitis didominasi oleh bakteri gram negatif
yang mempunyai komponen lipopolisakarida (Mealey dan Perry, 2006). Lipopolisakarida
(LPS) adalah komponen dinding sel bakteri gram negatif yang merangsang
pelepasan berbagai sitokin. Sitokin adalah suatu polipeptida yang diproduksi sebagai
respon terhadap rangsangan mikroba dan antigen lainnya, berperan sebagai
mediator serta mengatur reaksi imun dan inflamasi. Berbagai sitokin yang berperan
dalam patogenesis periodontitis adalah interleukin-1, interleukin-6 dan tumor
necrosis factor α (Mealey dan Perry, 2006), sitokin-sitokin ini merangsang hati untuk
menghasilkan berbagai macam protein seperti amiloid serum, antitripsin, haptoglobin,
fibrinogen dan protein C-reaktif. Protein C-reaktif ini merupakan tanda adanya
proses inflamasi dalam tubuh (Bratawidjaja, 2004).
2.2.1. Histopatogenesis Gingivitis dan Periodontitis
Gingivitis merupakan reaksi keradangan yang timbul pada 21ingival
akibat adanya jejas, baik mekanis maupun kimiawi. Biasanya terjadi perubahan
patologis pada struktur gingival akibat adanya mikroorganisme yang masuk ke
dalam sulkusgingiva sehingga menimbulkan kerusakan epitel, sel-sel jaringan
ikat, dan struktur interseluler. Pada umumnya keadaan keradangan ini diinsiasi
oleh adanya akumulasi plak yang mampu merubah kondisi gingival yang sehat
menjadi gingivitis yang bertingkat (initial – early – established – advanced
lesion). Berikut adalah skema perkembangan dari gingival yang sehat
menjadi gingivitis yang nantinya akan berkembang menjadi periodontitis.
1. Pada gingival yang masih sehat tidak terdapat plak, atau terdapat sedikit akumulasi,
dengan junctional epithelium yang masih dalam kondisi normal. Kedalaman sulkus
gingival minimal. Meskipun dalam kondisi sehat, PMN juga terdapat pada sulkus
gingival dalam jumlah sedikit yang berpindah dari junctional epithelium. Terdapat
jaringan ikat kolagen padat dan gingival yang intak.
2. Initial lesion merupakan tahap pertama terjadinya gingivitis yang ditandai dengan
adanya perubahan vaskuler berupa dilatasi pembuluh darah perifer disertai dengan
naiknya aliran darah. Terdapat akumulasi plak tahap awal, yang menyebabkan
keluarnya PMN kearah sulkus gingival. Pada saat terbentuknya lesi awal, PMN yang
keluar ini membentuk barrier pada sulkus yang mengalami penurunan. Sudah mulai
tampak infiltrasi limfosit pada jaringan subepitelial. Early lesion merupakan tahap
kedua gingivitis yang ditandai dengan adanya eritema, proliferasi kapiler, dan
peningkatan pembentukan loop kapiler diantara rete peg atau ridge. Bila dilakukan
probe terjadi perdarahan. Terjadi kerusakan serabut kolagen mencapai 70%.
Produk-produk gingival mengaktifkan monosit dan membentuk substansi vasoaktif
seperti prostaglandin E2, interferon, tumor necrosis factor atau interleukin-1.
3. Pada fase Established lesion terlihat gingival mulai merespon akumulasi plak yang
bertambah banyak. Tanda-tanda keradangan terlihat semua. Terjadi
penurunan junctional epithelium/poket akibat akumulasi plak yang banyak. Respon
keradangannya berupa terisi penuhnya pembuluh darah kapiler, kongesti aliran
vena yang menyebabkan lambatnya aliran vena dan berujung pada iskemia gingival
(berwarna kebiruan diatas gingival yang masih berwarna merah. Ekstravasasi sel
darah merah ke jaringan ikat dan pecahnya hemoglobin menyebabkan warna
gingival menjadi lebih gelap.
4. Advanced lesion yang dapat berubah menjadi periodontitis, atau dapat juga
disebut periodontal breakdown. Perbedaan dari gingivitis dan periodontitis terletak
pada bone resorption, proliferasi gingiva, ulserasi pada junctional epithelium, dan
kerusakan progresif pada perlekatan jaringan ikat. Pada fase akut dimungkinkan
adanya keterlibatan bakteri dan adanya abses. (Carranza, 2005).
2.2.2. Mekanisme kerusakan jaringan pada penyakit periodontal
Bakteri plak gigi akan mengeluarkan produk/material, seperti asam lemak
(contohnya asam butirat dan asam propianat), gingiva seperti FMLP (N-formil methionyl-
leucyl-phenylalanine) dan LPS, yang akan berdifusi kedalam lapisan epitel gingival.
Material ini akan merangsang sel epitel untuk memproduksi mediator inflamasi seperti
interleukin-8 (IL-8), IL-1 beta, prostaglandin E2 (PGE2), matriks metailoproteinase (MMP)
dan tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha). Mediator ini akan merangsang pembuluh
darah menjadi terinflamasi. Akibatnya khemokin seperti IL-8 akan merangsang
khemotraksi sel leukosit keluar dari pembuluh darah menuju ke lokasi plak gigi. LPS
dapat pula merangsang sel endotel untuk mengeluarkan mediator untuk mengaktifkan
sel pada jaringan konektif. Sebagai contoh sel makrofag, fibroblast, dan sel mastus dari
jaringan tersebut akan mengeluarkan mediator, seperti prostaglandin, interleukin dan
matriks metalloproteinase, yang berperan sebagai khemokin maupun sebagai mediator
penyebab peningkatan permeabilitas gingival. LPS mengaktifkan pula komplemen jalur
tidak langsung dari produksi kinin (Jorgensen, 2002).
Peningkatan permeabilitas pembuluh darah menyebabkan ekstravasasi sel
leukosit. Protein serum seperti komplemen, protein fase akut dan gingiva plasmin akan
semakin meningkatkan respon inflamasi dan mengaktifkan sel endotel untuk
memproduksi mediator lebih banyak mediator seperti IL-1 akan mengaktifkan sel
makrofag untuk memproduksi mediator lainnya seperti TNF alpha, IL-8, 1L-6, IL-10, IL-
12, PGE2, MMP, interferon-gamma (IFN-gamma), dan khemokin seperti RANTES, MCP
dan MIP. Meningkatnya level IL-8 juga menyebabkan aktivasi dan migrasi sel netrofil ke
tempat plak gigi (Collins, 2006).
Setelah fase awal inflamasi terjadi, sel makrofag dan sel limfosit mulai infiltrasi.
Sel limfosit T akan mengeluarkan produk mediator seperti IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10,
IL-13, TNF-alpha, TGF-beta (Transforming growth factor beta), dan khemokin seperti
RANTES, MCP, dan MIP. LPS mampu pula secara langsung mengaktifkan sel limfosit B
untuk memproduksi dan merangsang sel makrofag mengeluarkan mediator seperti TGF-
beta, IL-1, IL-12, dan IL-10 maupun matriks metalloproteinase. Hasil akhir dari fase ini
ialah semakin banyaknya infiltrasi sel makrofag dan limfosit disertai semakin tinggi
tingkat kerusakan matriks ekstraselular seperti kolagen. Akibatnya, semakin banyak
akumulasi plak gigi, semakin tinggi respon imun dan semakin besar kerusakan jaringan.
Hal ini dapat dilihat secara klinis dengan semakin dalamnya poket gingiva dan
perdarahan spontan (Collins, 2006).
Mekanisme kerusakan jaringan pada penyakit periodontal tidak terlepas dari
peranan enzim matriks metalloproteinase (MMP). Ini adalah enzim proteinase yang
mampu merusak matriks ekstraseluler seperti kolagen. MMP ini sebenarnya adalah
sekelompok proteinase yang mempunyai fungsi yang sama. Mereka terdiri dari
kelompok kolagen interstisial (contohnya ialah MMP-1, MMP8, dan MMP-13), gelatinase
(contohnya MMP-2 dan MMP-9), Stromelisin (contohnya MMP-3, MMP-10, MMP-11),
kelompok yang berikatan dengan membran (contohnya MMP-14, MMP-15, MMP-16,
MMP-17). MMP akan berfungsi melisis target sesuai dengan nama kelompok MMP.
Diketahui pula ada substansia yang disebut TIMP (Tissue Inhibitor of Metalloproteinase)
dan berfungsi sebagai penghambat kerja TIMP-1, TIMP-2, TIMP-3 dan TIMP-4. MMP dan
TIMP diproduksi oleh set makrofag dan fibroblast dan letaknya sangat berhubungan
dengan jaringan yang sedang mengadakan remodeling. Diduga, produk bakteri seperti
LPS akan megaktifkan sel fagosit untuk memproduksi mediator seperti IL-1. Mediator ini
kemudian akan mengaktifkan sel makrofag dan fibroblast untuk memproduksi MMP dan
regulatornya yaitu TIMP. MMP ini akan mengawali terjadinya destruksi matriks
ekstraseluler gingival seperti kolagen dan merangsang terjadinya resorpsi tulang
(Williams, 2000).
Gambar 2.4. Progress Penyakit Periodontal (Collins, 2006)
Pada penderita gingivitis, infiltrasi sel mononuklear terus bertambah dan terjadi
kerusakan jaringan konektif, tetapi belum nampak adanya resorpsi tulang. Pada
penderita periodontitis, infiltrasi sel dan degradasi kolagen bergerak kearah apikal
sepanjang akar gigi. Sel osteoblast menghilang tetapi disertai dengan meningkatnya sel
osteoklast yang meresorpsi tulang. Permukaan sementum gigi merupakan permukaan
terakhir yang diresorpsi osteoklast. LPS bakteri plak gigi akan merangsang sel seperti
makrofag dan fibroblast untuk memproduksi mediator seperti IL-1, PGE-2 dan TNF-
alpha. Mediator inimenghambat proses diferensiasi osteoblast, menghambat produksi
mediator sel osteoblast dan menghambat produksi matriks ekstraselulera dan proses
kalsifikasi. Akibatnya, jumlah maupun fungsi osteoblast semakin menurun. Sebaliknya
mediator ini justru meningkatkan diferensiasi osteoklast dan aktivitas osteoklast.
Sehingga, penurunan jumlah osteoblast justru diikuti dengan peningkatan jumlah dan
fungsi osteoklast. Hal ini berakibat derajat kerusakan tulang tidak dapat diimbangi oleh
proses remodeling oleh osteoblas (Norkiewicz, 2001).
2.3. Fibroblas
2.3.1. Definisi
Fibroblas adalah sel mesenkim dasar jaringan dewasa yang fungsi utamanya
adalah mensintesis komponen-komponen jaringan pengikat, yakni kolagen dan
mukopolisakarida. Fibroblas berbentuk sel yang memanjang yang dibedakan terutama
oleh banyaknya anyaman reticulum endoplasma kasar yang melapisi rongga lebar
dalam sitoplasmanya. Fibroblas tampak dalam jumlah yang sangat banyak pada luka
yang mulai sembuh sehingga menimbulkan spekulasi tentang asal usulnya, namun
umumnya sekarang disepakati bahwa fibroblast berasal dari fibroblast sebelumnya
(Spector dan Spector, 2006).
Fibroblast adalah sel yang menghasilkan serat dan substansi dasar amorf
jaringan ikat. Pada saat sedang aktif menghasilkan sub stansi internal, sel ini memiliki
juluran sitoplasma lebar atau tampak berbentuk kumparan. Sitoplasmanya yang banyak
bersifat basofil dan anak intinya sangat jelas, yang menandakan adanya sintesis protein
secara aktif. Fibroblas merupakan salah satu sel jaringan ikat dalam rongga mulut yang
paling khas dan berperan penting dalam perkembangan dan pembentukan struktur
jaringan (Cormack, 2005)
2.3.2. Struktur fibroblast
Fibroblas merupakan sel dengan bentuk tidak beraturan, agak gepeng dengan
banyak cabang dan dari samping terlihat berbentuk gelondong atau fusiform.
Sitoplasmanya bergranula halus dan mempunyai inti lonjong, besar ditengah dengan
satu atau dua anak inti jelas. Fibroblas yang aktif memiliki sitoplasma yang besar,
nucleus ovoid, besar, tercat pucat, memiliki kromatin halus dan nucleusnya tampak
nyata. Sitoplasma kaya akan reticulum endoplasmic kasar dan kompleks golginya
berkembang baik (Junqueira dkk., 2007).
Fibroblas yang tidak aktif disebut fibrosit. Potongan melintang, fibrosit
berbentuk fusiform dengan ujung meruncing dan terletak disepanjang serabut kolagen.
Bentuk nucleus fibroblast yang memanjang selalu terlihat jelas pada preparat histology
tetapi batas dinding selnya sering tidak terlihat jelas. Tidak jelasnya batas sel tersebut
disebabkan pada saat fibroblast menjadi inaktif sitoplasmanya menjadi eosinofilik
seperti kolagen yang ada di sekitarnya. Fibroblas saling berkontak satu dengan yang lain
pada jaringan ikat, karena alasan teknik hubungan ini sulit diperlihatkan (Bloom dan
Fawcet, 2002).
Pemeriksaan dengan elektromikrograf, akan tampak bahwa dalam nucleus
fibroblast yang berbentuk elips, terdapat satu sampai dua nukleoli, sekelompok
kromatin berada dekat dengan nukleus, tampak pula sepasang sentriole, kompleks golgi
dan mitokondria di dekat nukleus. Lokasi mitokondria ini dapat meluas sampai ke
prosesus fibroblas. Retikulum endoplasmic kasar pada fibrosit bentuknya tipis tetapi
terlihat lebih besar pada jaringan ikat yang sedang berkembang. Pada keadaan normal,
aktivitas pembelahan sel fibroblast sangat jarang terlihat tetapi saat terjadi perlukaan,
fibroblast menjadi lebih aktif memproduksi komponen matriks ekstra seluler (Fawcet,
2002).
2.3.3. Fungsi fibroblas
Fibroblas merupakan sel yang menghasilkan serat-serat kolagen, reticulum,
elastin, glikosaminoglikan, dan glikoprotein dari substansi interseluler amorf. Pada orang
dewasa, fibroblast dalam jaringan mengalami perubahan. Mitosis hanya tampak jika
organism memerlukan fibroblast tambahan, yaitu jika jaringan ikat cedera (Janqueira
dkk., 2007).
Fibroblas lebih aktif mensintesis komponen matriks sebagai respon terhadap
luka dengan berproliferasi dan peningkatan fibrinogenesis, sehingga fibroblast menjadi
agen utama dalam proses penyembuhan luka. Fungsi utama fibroblast adalah untuk
mempertahankan integritas struktur jaringan ikat dengan cara mensekresikan prekusor
matriks ektraseluler secara kontinyu, sekaligus memelihara matriks ekstra seluler
tersebut (Fawcett, 2002).
2.4. Kolagen
2.4.1. Definisi kolagen
Kolagen adalah protein utama yang menyusun komponen matriks ekstraseluler
dan merupakan protein yang paling banyak ditemukan di dalam tubuh manusia. Kolagen
termasuk jaringan pengikat, yang tersusun atas fibril kolagen. Fibril kolagen terdiri atas
sub unit polipeptida yang disebut tropokolagen yang terdiri atas tiga rantai α-
polipeptida yang saling silang (berpilin atau triple helix) dan membentuk bagian penting
dari Extracelullar Dermal Matrix (EDM) bersama dengan glikosaminoglikan,
proteoglikan, laminin, fibronektin, elastin, dan komponen-komponen seluler (Katili,
2009 ; Rangaraj dkk.,2011).
2.4.2. Struktur kolagen
Kolagen terdiri atas berbagai protein yang memiliki ciri tertentu dengan susunan
molekul yang sama namun dengan rantai α yang berbeda-beda dalam komposisi dan
urutan asam aminonya (Fawcett, 2002).
Unit dasar kolagen yaitu tropokolagen, suatu molekul kolagen berbentuk batang
dengan panjang 300 nm dan diameter 1,5 nm yang terdiri dari 3 rantai polipeptida
(rantai α), masing-masing mengandung sekitar 1000 asam amino. Ketiga rantai
polipeptida tersebut berikatan membentuk superhelix (Robbin dan Kumar, 1992). Pada
sediaan histologi, serat kolagen bersifat asidofilik, terpulas merah muda dengan
eosin,biru dengan pulasan trikrom Mallory,dan hijau dengan pulasan trikrom Masson
(Junqueira dkk., 2007).
Serat kolagen terutama terdiri dari skleroprotein yang disebut kolagen yang
komposisi utama dari asam amino adalah glisin (33,5%), prolin (12%), dan hidroksiprolin
(10%). Asam amino hidroksisilin merupakan karakteristik khas dari kolagen karena
sejauh ini tidak ditemukan pada protein jaringan lainnya. Hidroksiprolin ditemukan
dominan pada kolagen tetapi juga terdapat elastin dalam jumlah kecil (Junqueira dkk.,
2007). Hidroksi prolin dan hidroksisilin memegang peranan penting dalam
mempertahankan struktur dan kekuatan kolagen. Kolagen juga mengandung sejumlah
kecil glukosa dan galaktosa (kurang dari 1% dari beratnya) oleh karena itu kolagen
secara teknis juga merupakan sebuah glikoprotein (Robbins dan Kumar, 1992). Telah
diketahui terdapat 12 jenis kolagen. Tipe protein kolagen yang paling umum adalah tipe
I yang ditemukan di dalam dermis kulit, tendon, tulang, gigi, dan pada semua jaringan
ikat (Balogh dan Fchrenbach, 2006).
Fibril dari kolagen tipe I merupakan komponen organic dominan dalam matriks
tulang yang tersusun dalam lembaran atau jala (Pollard dkk., 2008). Kolagen tipe II
terdapat pada tulang rawan hialin dan elastin dalam diskus intrvertebralis dan korpus
vitreus mata. Kolagen tipe III banyak terdapat di jaringan ikat longgar, dinding pembuluh
darah, stroma berbagai kelenjar, limpa, ginjal, dan uterus. Kolagen tipe IV adalah bentuk
khusus yang terbatas pada lamina basal epitel. Laminin dan proteoglikan heparin sulfat
bersama dengan kolagen akan membentuk jaringan rapat dari filamen halus yang
merupakan penyokong fisik dari epitel (Fawcett, 2002). Beberapa tipe dari kolagen lain
terdapat dalam jumlah kecil yang berperan penting dalam menentukan sifat fisik dari
jaringan tertentu (Murray dan Koeley, 2003). Kolagen tipe I, II, dan III merupakan
kolagen interstitial atau kolagen fibriler yang berjumlah paling banyak. Dimana kolagen
tipe I sekitar 70%, kolagen tipe III sekitar 10% dan sisanya kolagen tipe V, VI, dan VII
(Katili, 2009 ; Rangaraj dkk., 2011).
2.4.3. Fungsi kolagen
Kolagen memegang peranan utama yang sangat penting pada setiap tahap
proses penyembuhan luka. Kolagen mempunyai kemampuan antara lain homeostasis,
interaksi dengan trombosit, interaksi dengan fibronektin, meningkatkan eksudasi cairan,
meningkatkan komponen seluler, meningkatkan faktor pertumbuhan dan mendorong
proses fibroplasias dan terkadang pada proliferasi epidermis (Triyono, 2005).
Fungsi utama dari kolagen adalah sebagai penopang pada jaringan ikat. Setiap
awal proses penyembuhan luka, kolagen tipe III adalah kolagen yang tampak pertama
kali, yang kemudian seiring berjalannya waktu digantikan oleh kolagen tipe I ketika mulai
proses pembentukan jaringan parut dan remodeling. Deposisi dan remodeling kolagen
berkonstribusi dalam meningkatkan kekuatan tensil dari luka, dimana sekurang-
kurangnya 3 minggu pasca perlukaan, kekuatan mencapai 70% dari kulit normal
(Rangaraj dkk., 2011).
2.4.4. Sintesis kolagen
Kolagen berisi asam amino spesifik-Glycine, prolina, hidroksiprolina dan
arginin. Asam amino ini memiliki pengaturan yang biasa di masing-masing rantai
tiga subunit kolagen ini. Urutan ini sering mengikuti pola yang Gly-Pro-X atau
Gly-X-Hyp, mana X mungkin salah satu residu asam amino (Mandal, 2012).
Prolina atau hidroksiprolina merupakan sekitar 1/6 dari total
urutan. Glycine (Gly) ditemukan di hampir setiap residu ketiga. Glycine
menyumbang 1/3 dari urutan berarti sekitar setengah dari urutan kolagen yang
tidak glycine, prolina atau hidroksiprolina. Prolina (Pro) membuat sekitar 17%
dari kolagen (Mandal, 2012).
Kolagen juga memiliki dua turunan asam amino yang secara tidak langsung
dimasukkan selama terjemahan. Asam-asam amino yang ditemukan di lokasi tertentu
relatif terhadap glisin dan diubah post-translationally oleh enzim yang berbeda,
keduanya memerlukan vitamin C sebagai suatu kofaktor. Hidroksiprolina berasal dari
prolina dan Hydroxylysine berasal dari lisin. Tergantung pada jenis kolagen, berbagai
jumlah hydroxylysines yang glikosilasi (kebanyakan memiliki disakarida terpasang)
(Shoulders, 2009).
Isi tinggi glycine tidak ditemukan dalam protein globular kecuali dalam bagian
yang sangat singkat dari urutan mereka. Karena glycine adalah asam amino terkecil
dengan rantai samping tidak ada, itu memainkan peran unik dalam fibrosa protein
struktural. Kortisol merangsang degradasi kolagen (kulit) menjadi asam amino
(Shoulders, 2009).
Tipe I kolagen adalah kolagen yang paling melimpah dalam tubuh, pembentukan
terjadi di dalam dan diluar sel.
Pembentukan di dalam sel :
1. Selama terjemahan, dua jenis rantai peptida dibentuk pada ribosom sepanjang
retikulum endoplasma kasar (RER). Ini disebut rantai alpha-1 dan alpha-2. Rantai
peptida ini (dikenal sebagai preprocollagen) memiliki peptida awal dan peptida
sinyal.
2. Preprocollagen kemudian dilepaskan ke lumen RER. Kemudian sinyal peptida
diurai di dalam RER dan rantai peptida yang sekarang disebut pro-alpha rantai.
3. Hidroksilasi dari prolin dan lisin asam amino terjadi di dalam lumen. Proses ini
bergantung pada asam askorbat (Vitamin C) sebagai suatu kofaktor. Selanjut
terjadi glikosilasi residu hydroxylysine.
4. Struktur triple helix dibentuk di dalam retikulum endoplasma dari setiap dua
rantai alpha-1 dan satu jaringan alpha-2. Ini disebut procollagen.
5. Procollagen diangkut ke aparat golgi, dikemas dan disekresikan oleh exocytosis.
Luar sel :
1. Peptida awal diurai dan tropocollagen dibentuk oleh procollagen peptidase.
2. Molekul-molekul tropocollagen ini berkumpul untuk membentuk kolagen fibril,
melalui pembentukan ikatan pertautan kovalen silang oleh lysyl oksidase yang
menghubungkan hydroxylysine dan residu lisin. Beberapa kolagen fibril
membentuk serat kolagen.
3. Kolagen melekat pada membran sel melalui beberapa jenis protein, termasuk
fibronectin dan integrin (Kadler, 2006).
2.5. Peran Fibroblas Dalam Sintesis Kolagen
Fibroblas paling banyak terdapat dalam ligamen periodontal dan secara
rapat memenuhi populasi, bentuknya gelondong atau disk flat (pipih) dan
mempunyai inti yang panjang dan ovoid, serta banyak proses sitoplasmik yang
panjangnya bervariasi. Struktur sitoplasmiknya berhubungan dengan fibroblas lain
dalam jaringan penghubung manusia. Fibroblas membawa banyak vakoula
sitoplasmik yang berisi serat-serat kolagen yang pendek dan
enzim proteolytic, dimana bukti bahwa fibroblas juga turut serta dalam
pembentukan badan serat melalui resorpsi dari kolagen yang telah dibentuk
(Porter, 2007).
Fibroblas merupakan sel dengan bentuk tidak beraturan, agak gepeng
dengan banyak cabang dan dari samping terlihat berbentuk gelondong atau
fusiform. Sitoplasmanya bergranula halus dan mempunyai inti lonjong, besar di
tengah dengan satu atau dua anak inti jelas (Leeson, 1996).
Gambar 2.5. Struktur mikroskopis fibroblas pada jaringan ikat longgar dengan
pengecatan hematoksilin-eosin. Perbesaran 400X (Porter, 2007).
Pengamatan menggunakan mikroskop elektron menampakan aparat golgi
secara jelas dan banyak sekali retikulum endoplasma kasar dalam fibroblas, terutama
jika sel secara aktif memproduksi matrik, seperti pada proses penyembuhan luka. Aktin
dan α-aktinin terletak di sekeliling sel dan miosin terdapat di seluruh sitoplasma.
Fibroblas aktif lebih kecil dan lebih ovoid serta mempunyai sitoplasma asidofilik, nukleus
lebih kecil, memanjang, dan lebih berwarna gelap (Porter, 2007).
Fibroblas adalah sel yang paling banyak terdapat dalam jaringan ikat, berfungsi
menghasilkan serat dan substansi interseluler aktif amorf. Fibroblas merupakan sel
induk yang berperan membentuk dan meletakkan serat-serat dalam matrik, terutama
serat kolagen. Sel ini mensekresi molekul tropokolagen kecil yang bergabung dalam
substansi dasar membentuk serat kolagen. Kolagen akan memberikan kekuatan dan
integritas pada semua luka yang menyembuh dengan baik (Indah, 2013).
Gambar 2.6. Peran fibroblas dalam membentuk dan meletakkan serat-serat dalam
matrik, terutama serat kolagen (Porter, 2007).
Fibroblas merupakan sel yang menghasilkan serat-serat kolagen, retikulum,
elastin, glikosaminoglikan, dan glikoprotein dari substansi interseluler amorf. Pada orang
dewasa, fibroblas dalam jaringan mengalami perubahan. Mitosis hanya tampak jika
organisme memerlukan fibroblas tambahan, yaitu jika jaringan ikat cedera. Fibroblas
lebih aktif mensintesis komponen matriks sebagai respon terhadap luka dengan
berproliferasi dan peningkatan fibrinogenesis (Diegelmann, 2004).
Fibroblas merupakan tipe sel utama untuk sintesis kolagen. Tahap pertama
sintesis berada pada intraseluler, untuk menghasilkan prokolagen dimana dalam
keadaan aktif berada diruang ekstraseluler. Sintesis di intraseluler terjadi dinukleus
dimana gen-gen diaktifkan dan terjadi perubahan mRNA, khas untuk rantai polipeptida
tunggal, mRNA masuk kedalam sitoplasma dan diubah pada ribosom dari retikulum
endoplasma dan secara simultan terjadi sintesis rantai polipeptida triple. Tiga rantai α
yang identik sebagai kolagen tipe III dan tiga rantai yang berbeda sebagai tipe I.
Prokolagen selanjutnya meninggalkan sel, kemudian beberapa asam amino membelah
secara enzimatik membentuk tropokolagen. Tropokolagen inilah yang secara definitive
disebut molekul kolagen. Molekul-molekul ini secara spontan bersatu kedalam fibril-
fibril yang selanjutnya mengalami cross-linking kebentuk yang lebih tebal ataubundle.
Kolagen disintesis oleh fibroblas, kondroblas, otot polos, sel endotel dan sel epitel
(Masir, 2012).
2.6. Serat kolagen pada ligamen periodontal
Ligament periodontal merupakan jaringan yang mengelilingi akar gigi dan
menghubungkan cementum tersebut ke tulang alveolar. Berlanjut dengan jaringan ikat
gingiva dan berhubungan dengan sumsum tulang melalui kanal-kanal vaskular yang
terdapat pada tulang alveolar. Meskipun keadaannya fibrous, ligament periodontal
merupakan struktur seluler yang mempunyai beragam fungsi yang penting bagi
kesehatan alat mastikasi (pengunyahan) dalam jangka panjang (Bernard, 2002).
Elemen ligamen periodontal yang terpenting adalah serat-serat utama (principal
fibers) yang dibentuk oleh kolagen, tersusun dalam bundel, dan pada potongan
longitudinal terlihat merentang seperti gelombang. Bagian ujung dari serat utama yang
tertanam dalam sementum dan tulang alveolar dinamakan serat-serat Sharpey
(Sharpey's fibers). Bundel-bundel serat utama terdiri atas serat serat yang membentuk
anyaman anastomose yang kontinu antara gigi dengan tulang alveolar (Bernard, 2002).
Serat utama ligamen periodontal dibentuk terutama oleh serat kolagen tipe I,
sedangkan serat-serat retikular dibentuk oleh kolagen tipe III. Kolagen adalah protein
yang dibentuk oleh berbagai asam amino, terutama glisin, prolin, hidroksilisin, dan
hidroksiprolin. Kolagen yang disintesa oleh fibroblas, khondroblas, odontoblas dan sel-
sel lain, dapat dibedakan atas beberapa tipe berdasarkan komposisi kimiawi, distribusi,
fungsi, dan morfologinya (Bernard, 2002).
Tedapat 6 kelompok serat utama yaitu : transeptal, alveolar crest, horizontal,
oblique, apical dan interradicular.
Group Transeptal : Serat transisi antara serat gingiva dan serat utama ligamen
periodontal. Meluas pd permukaan interproksimal, di atas puncak septum
interdental.
Group Alveolar Crest : Serat meluas dan berjalan miring dari sementum (tepat di
bawah junctional epithelial) menuju puncak tulang alveolar.
Fungsi: menahan gigi di dalam soket jika ada tekanan ke apikal dan lateral.
Group Horizontal : Serat meluas tegak lurus dengan sumbu gigi dari sementum
ke tulang alveolar.
Group Oblique : Merupakan group yang paling besar. Serat meluas dari
sementum ke arah koronal secara oblique dan melekat ke tulang alveolar.
Fungsi : Menerima tekanan vertikal yang besar
Group Interradikular : Serat meluas dari sementum percabangan akar gigi ke
puncak septum interradikular.
Group Apical : Serat menyebar dari regio apikal gigi ke tulang pada soket gigi.
Elemen selular ligament periodontal terdiri atas :
1. Sel-sel jaringan ikat : fibroblas, sementoblas, dan osteoblas
2. Sisa-sisa sel epitel : merupakan sisa-sisa epitel Malassez, dan berada dekat ke
sementum
3. Sel-sel sistem imun : netrofil, limfosit, makrofag, sel-sel mast, dan eosinofil
4. Sel-sel yang berkaitan dengan sistem neurovaskular
Fibroblas merupakan sel jaringan ikat yang paling banyak dijumpai, fungsinya:
mensintesa kolagen dan memfagositosa serat2 kolagen tua dan menghancurkannya
dengan bantuan ensim hidrolisis (Bernard, 2002).
Substansi dasar mengisi ruang-ruang yang ada diantara serat-serat dan sel-sel.
Dua komponen utama dari substansi dasar adalah:
1. glisaminoglikans, seperti asam hialuronat dan proteoglikans
2. glikoprotein seperti fibronektin dan laminin.
Substansi dasar juga mengandung 70% air (Bernard, 2002).
2.7. Tetrasiklin
Tetrasiklin telah digunakan secara luas pada perawatan penyakit periodontal.
Tetrasiklin mempunyai kemampuan untuk berkonsentrasi pada jaringan dan
menghambat pertumbuhan Actinobacillus actinomycetemcomitans, dan mampu
merangsang suatu efek antikolagenase sehingga dapat menghambat terjadinya
kerusakan jaringan dan mungkin membantu regenerasi tulang (Jolkovsky dan Ciancio,
2006).
Pemberian tetrasiklin atau metronidazol dalam waktu singkat atau pemakaian
tetrasiklin secara oral dengan alat irigasi yang lambat ternyata menyebabkan sangat
berkurangnya jumlah flora subgingiva (Manson dan Eley, 2004).
Tetrasiklin merupakan senyawa kristal berwarna kuning dan sedikit larut
dalam air. Pada suhu 28°C kelarutan tetrasiklin dalam air sebesar 1,7 mg/ml
sedangkan dalam metanol lebih dari 20 mg/ml. Tetrasiklin memiliki rumus
molekul C22H24N2O8 dan memiliki nama IUPAC [4s-(4α,4aα,5aα,6β,12aα)] -4-
(dimetilamino) 1,4,4a,5,5a, 6-11,12a-oktahidro-3,6,10,12,12a- pentahidroksi- 6-
metil -1,11-diokso- 2- naftasenkarboksamida dengan bobot molekul 444,44 g/mol
(Suryani, 2009) .
Gambar 2.7. Struktur kimia tetrasiklin (Suryani, 2009)
Senyawa tetrasiklin (1948), diperoleh dari streptomyces aureofacien
(klortetrasiklin ) dan Streptomyces rimosus (oksitetrasiklin). Tetapi setelah 1960, zat
induk tetrasiklin mulai dibuat secara sintetis seluruhnya, yang kemudian disusul oleh
derivat –oksi dan –klor serta senyawa long-acting doksisiklin dan minosiklin (Tan dan
Kirana, 2002).
Tetrasiklin bebas merupakan senyawa amfoter dalam bentuk kristal dengan daya
larut rendah, dan merupakan antibiotik berspektrum luas. Agen-agen ini bersifat
bakteriostatik terhadap berbagai bakteri gram-positif dan gram-negatif, termasuk
anaerob, rickettsiae, chlamydiae, mycoplasma, dan bentuk-bentuk L, serta aktif pula
terhadap beberapa protozoa (Katzung, 2004).
Tetracycline fibers 25% adalah sediaan tetrasiklin dalam ethylene vinyl acetate,
minosiklin 2% dalam lipid gel atau metronidazol 25% dalam lipid gel (Elyzol) dewasa ini
sering dipergunakan secara topikal untuk perawatan periondititis (Prayitno dan Herman,
2006).
Dua penelitian besar yang melibatkan masing-masing lebih dari 100 subyek telah
dilakukan untuk menilai efektifitas tetracycline fibers 25%, membuktikan bahwa
kedalaman poket turun rata-rata 1,02 mm dibandingkan dengan skeling saja rata-rata
0,67mm (Prayitno dan Herman, 2006).
Tetrasiklin Periodontal fiber merupakan turunan tetrasiklin yang tidak hanya
memiliki sifat antibakteri namun juga dapat mengurangi inflamasi serta membantu
menghentikan kolagenase protein oleh karena sifatnya yang antikolagenase. Antibiotika
ini digunakan dalam bentuk lokal sebagai perawatan penunjang untuk penyakit
periodontal (Wulandari, 2007).
Minosiklin dalam bentuk lipid gel juga digunakan untuk perawatan saku
periodontal. Gel 0,5 gram yang mengandung 10 mg minosiklin diaplikasikan dengan alat
suntik ujung plastik, menghasilkan penurunan kedalaman poket 1,7 mm dibandingkan
tanpa minosiklin rata-rata 1,4 mm (Prayitno dan Herman, 2006).
Penggunaan antibiotika golongan tetrasiklin dalam terapi periodontal telah
dimodifikasi secara kimia sebagai obat antimikrobial, anti kolagenase dan anti inflamasi.
Tetrasiklin sebagai anti kolagenase digunakan 16 mg/ml mampu menghambat aktifitas
kolagenase kurang lebih 90% dibanding ampisilin yang tidak efektif menghambat enzim
kolagenase. Pemberian tetrasiklin dapat menghantarkan suatu konsentrasi yang dapat
diterima 10 hari pada sedikitnya 640 mg/ml pada cairan di dalam sulkus (Wahyukundari,
2009).
Tetrasiklin dapat mengikat ion kalsium dan ion Zn yang terletak di sisi aktif dari
enzim kolagenase, sehingga hambatan ini menghasilkan efek antiproteolitik yang dapat
menghambat resorbsi tulang. Biokompatibilitas penggunaan tetrasiklin telah diteliti
dalam bentuk tetrasiklin gel dengan konsentrasi 0,7% yang dapat diterima jaringan dan
dapat menghilangkan lapisan smir, membuka tubuli dentin dan membuka matrix
kolagen (Wahyukundari, 2009).
Tetrasiklin efektif dalam mengobati penyakit periodontal pada tiap fase karena
mampu berkonsentrasi pada cairan gingiva 2-10 kali daripada di dalam serum, sehingga
menyebabkan terjadinya kenaikan konsentrasi obat yang akan diteruskan ke dalam
poket periodontal. Beberapa studi telah melakukan percobaan dimana tetrasiklin pada
CGF (Crevicular Gingival Fluid) dengan konsentrasi yang rendah (2-4 mg/m) sangat
efektif untuk menyerang banyak kuman yang patogen terhadap jaringan periodontal
(Jolkovsky dan Ciancio, 2006).
Antibiotika lokal yang pertama digunakan di Amerika Serikat berupa serat etilen
copolymer vinil asetat (diameter 0,5 mm) terdiri dari tetrasiklin 12.7 mg per 9 inci.
Penelitian menunjukkan bahwa serat tetrasiklin yang menempel dengan atau tanpa
skeling dan root plening dalam mengurangi kedalaman probing, perdarahan saat
probing dan kuman-kuman patogen periodontal dan tingkat perlekatan klinis meningkat
beberapa efek secara signifikan lebih baik dibanding dengan efek yang dihasilkan
dengan skeling dan root plening saja atau dengan serat placebo (Jolkovsky dan Ciancio,
2006).
Tetrasiklin selain memiliki efek antibiotik, juga memiliki efek non-antibiotik
dalam terapi penyakit periodontal, diantaranya : menhambat enzim kolagenase,
menghambat resorpsi tulang, dan efek langsung pada penyebaran dan perlekatan sel
(Wood, 2003). Pada penelitian lainnya, terapi tetrasiklin pada permukaan dentin
meningkatkan ikatan fibronektin, sehingga merangsang perlekatan dan pertumbuhan
fibroblast (Terranova, 2006).
2.7.1. Sifat kimia
Semua terasiklin berwarna kuning dan bersifat amfoter, garam klorida /fosfat
paling banyak digunakan. Larutan garam ini hanya stabil pada pH < 2 dan terurai pesat
pada pH lebih tinggi. Kapsul yang disimpan ditempat panas dan lembab mudah terurai,
terutama di bawah pengaruh cahaya. Produk pengurainya epi-dan anhidrotetrasiklin
bersifat sangat toksis bagi ginjal (Tan dan Kirana, 2002).
2.7.2. Farmakologi
Tetrasiklin merupakan sutau kelompok antibiotika yang diproduksi secara alami
dari spesies tertentu yang berasal dari streptomyces atau derivat semi sintetik.
Antibiotika ini memilki sifat bakteriostatik dan efektif untuk melawan
perkembangbiakan bakteri yang cepat. Tetrasiklin lebih efektif dalam melawan bakteri
gram-positif daripada gram-negatif (Jolkovsky dan Ciancio, 2006).
a. Farmakodinamik
Terjadi 2 proses masuk ke dalam ribosom bakteri yaitu pertama difusi pasif
berikatan dengan ribosom, mencegah ikatan tRNA-aminoasil pada kompleks mRNA
ribosom, terhentinya sintesis protein (Jolkovsky dan Ciancio, 2006).
Terapi tetracycline HCL pada permukaan dentin meningkatkan ikatan fibronektin.
Fibronektin akan merangsang perlekatan dan pertumbuhan fibroblas. Fibronektin
adalah high molecular weight glycoprotein yang bisa diisolasi dari plasma, diproduksi
oleh fibroblas, sel epitel, dan sel endotel. Fibronektin memainkan peran penting dalam
penyembuhan luka dan berhuungan dengan perlekatan sel satu dengan lainnya dan
dengan ekstracelluler matriks. Perlekatan adalah elemen yang diperlukan dalam
pertumbuhan fibroblas dan sel lainnya secara in vitro. Terranova et al. mengevaluasi
perlekatan fibroblas dan sel epitel ke periodontal pada spesimen dentin yang telah
diskaling dan didekalsifikasi dengan citric acid. Penulis melaporkan, penambahan
fibronektin ke media kultur meningkatkan perlekatan dan proliferasi fibroblas disekitar
akar gigi dan menurunkan perlekatan sel epitel. Pada penelitian selanjutnya, mereka
melaporkan, fibronektin meningkatkan perlekatan fibroblas gingiva ke dentin specimen
yang tidak didemineralisasi. Caffesse et al. mengevaluasi efek akar gigi yang
didemineralisasi dengan citric acid dan aplikasi fibronektin pada penyembuhan bedah
flap periodontal pada beagle dog dengan periodontitis alami. Mereka menemukan,
penggunaan citric acid dan fibronektin dikombinasi dengan prosedur bedah flap
menghasilkan keuntungan yang besar pada perlekatan daripada hanya dilakukan bedah
flap. Kemudian Caffesse et al. dengan analisis autoradiografi menunjukkan proliferasi
selular meningkat secara signifikan saat dua minggu pertama setelah bedah dengan
kombinasi terapi tersebut dibandingkan hanya dengan bedah saja (Terranova, 2006).
b. Farmakokinetik
Tetrasiklin terutama berbeda dalam absorbsi setelah pemberian oral dan
eliminasinya. Absorbsi setelah pemberian oral adalah sekitar 30% untuk
chlortetrasikline, 60-70% untuk tetrasiklin, oksitetrasiklin, demeclosiklin dan metasilin,
serta 95-100% untuk doxysiklin dan minosiklin (Katzung, 2004).
Tetrasiklin sekitar 30-80% diserap dalam saluran cerna. Doksisiklin dan minosiklin
diserap lebih dari 90%. Absorpsi sebagian besar berlangsung di lambung dan usus halus.
Makanan dalam lambung menghambat penyerapan, kecuali minosiklin dan doksisiklin.
Absorpsi dihambat dalam derajat tertentu oleh pH tinggi dan pembentukan kompleks
tetrasiklin dengan suatu zat lain yang sukar diserap seperti aluminium hidroksid, garam
kalsium dan magnesium yang biasanya terdapat dalam antasida, dan juga ferum.
Tetrasiklin diberikan sebelum makan atau 2 jam sesudah makan (Karlina dkk., 2009).
Golongan tetrasiklin diekskresi melalui urin dengan filtrasi glomerolus dan
melalui empedu. Pemberiaan per oral kira-kira 20-55% golongan tetrasiklin di ekskresi
melalui urin. Golongan tetrasiklin yang diekskresi oleh hati ke dalam empedu mencapai
kadar 10 kali kadar dalam serum. Sebagian besar obat yang di ekskresi ke dalam lumen
usus ini mengalami sirkulasi enterohepatik, maka obat ini masih terdapat dalam darah
untuk waktu lama setelah terapi dihentikan. Bila terjadi obstruksi pada saluran empedu
atau gangguan faal hati obat ini akan mengalami akumulasi dalam darah. Obat yang
tidak diserap, diekskresi melalui tinja (Karlina dkk. 2009).
Tetrasiklin didistribusikan secara luas ke dalam jaringan-jaringan dan cairan-
cairan tubuh, kecuali dalam cairan serebrospinal, dimana konsentrasinya adalah sebesar
10-25% dari konsentrasi serum. Sekitar 40-80% tetrasiklin diikat oleh protein-protein
serum. Tetrasiklin mempunyai masa kerja singkat berdasarkan waktu paruh serum
(Katzung, 2004).
BAB III
KERANGKA BERPIKIR, KONSEP PENELITIAN, DAN HIPOTESIS
PENELITIAN
3.1. Kerangka Berpikir
Penyakit periodontal dimulai dari gingivitis yang bila tidak terawat bisa
berkembang menjadi periodontitis dimana terjadi kerusakan jaringan pendukung
periodontal berupa kerusakan fiber ligament periodontal dan tulang alveolar.
Perubahan-perubahan patologis pada gingivitis berhubungan dengan adanya
mikroorganisme oral yang melekat pada gigi dan di dalam atau di dekat sulkus
gingiva. Organisme-organisme ini mampu mensintesis produk-produk (misal:
kolagenase, hyaluronidase, protease, kondroitin sulfatase, endotoksin) yang dapat
menyebabkan kerusakan epitel dan sel-sel jaringan ikat serta pada komponen
interseluler seperti kolagen, substansi dasar dan glycocalyx (cell coat).
Keradangan pada jaringan periodontal ini menyebabkan peningkatan
pembentukan MMP atau enzim kolagenase oleh bakteri penyebab periodontitis.
Enzim kolagenase yaitu enzim yang dapat memecah kolagen pada peristiwa
remodeling jaringan. MMP terlibat dalam degradasi matriks kolagen interstitial
ekstraseluler.
Tetrasiklin selain memiliki efek antibiotic, juga memiliki efek non-
antibiotik dalam terapi penyakit periodontal, diantaranya : menghambat enzim
kolagenase, menghambat resorpsi tulang, dan efek langsung pada penyebaran dan
perlekatan sel. Pada penelitian lainnya, terapi tetrasiklin pada permukaan dentin
meningkatkan ikatan fibronektin, sehingga merangsang perlekatan dan
pertumbuhan fibroblas.
Dengan pemberian tetrasiklin HCL gel ke dalam sulkus gingival tikus yg
telah diinduksi lipopolisakarida sehingga menyebabkan keradangan pada jaringan
periodontal, akan menurunkan kadar MMP, dan meningkatkan pertumbuhan dan
penyebaran fibroblast, sehingga diharapkan dapat mengurangi kerusakan kolagen
dan meningkatkan sintesis kolagen oleh fibroblas pada ligamen periodontal.
3.2. Konsep Penelitian
Gambar 3.1 Konsep Penelitian
Pemberian tetrasikin HCL gel
0,7%
Tikus dengan periodontitis
Jumlah fibroblas
Sintesis kolagen
Faktor endogen
1. Hormonal
2. Psikologis
3. Genetik
4. Sistem
kekebalan
Faktor eksogen
1. Lingkungan
2. Stress
3. Infeksi
4. Merokok
5. Obat
Keterangan :
: Tidak diteliti
: Diteliti
3.3. Hipotesis Penelitian
1. Pemberian tetrasiklin HCL gel 0,7% ke dalam sulkus gingiva
meningkatkan jumlah fibroblas pada ligamen periodontal tikus yang
mengalami periodontitis.
2. Pemberian tetrasiklin HCL gel 0,7% ke dalam sulkus gingiva
meningkatkan ketebalan ligamen periodontal tikus yang mengalami
periodontitis.
BAB IV
METODE PENELITIAN
4.1. Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian adalah penelitian eksperimental randomized posttest only
control group design.
K
P1
Gambar 4.1 Rancangan Penelitian
P
O1
R
O2
S
Ra
a
Keterangan :
P = Populasi
R = Random
S = Sampel
Ra = Random alokasi
K = Kelompok kontrol, diinduksi LPS selama 8 hari dan diberikan
placebo ke dalam sulkus gingiva selama 10 hari
P = Kelompok perlakuan, diinduksi LPS selama 8 hari dan diberikan
tetrasiklin gel 0,7 % ke dalam sulkus gingiva selama 10 hari
O1 = Observasi jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal
kelompok kontrol setelah diinduksi LPS selama 8 hari dan
diberikan placebo ke dalam sulkus gingiva selama 10 hari
O2 = Observasi jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal
kelompok perlakuan setelah diinduksi LPS selama 8 hari dan
diberikan Tetrasiklin HCl Gel 0,7% ke dalam sulkus gingiva
selama 10 hari
4.2. Lokasi dan Waktu Penelitian
4.2.1. Lokasi
Pembuatan tetrasiklin HCL gel dilakukan di Fakultas Farmasi Universitas
Mahasaraswati Denpasar. Pemeliharaan tikus dan perlakuan terhadap tikus dilakukan di
Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. Pemeriksaan
histologis dilakukan di Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana.
4.2.2. Waktu penelitian
Pembuatan tetrasiklin HCL gel bulan September 2015, pemeliharaan tikus
selama dua minggu, lalu dilakukan perlakuan pada tikus selama 18 hari. Pemeriksaan
histologis dilakukan setelah preparat dibuat. Pembuatan preparat dilakukan selama dua
minggu.
4.3. Penentuan Sumber Data
Sesuai dengan rancangan penelitian, maka sampel (tikus) dalam penelitian ini
jumlahnya 38 dan dibagi dalam 2 kelompok, yaitu satu kelompok kontrol diinduksi LPS
kemudian diberikan placebo, satu kelompok perlakuan diinduksi LPS kemudian diberikan
Tetrasiklin HCl Gel 0,7%;
4.3.1. Besar sampel
Menghitung jumlah sampel menggunakan rumus Federer :
(n-1) (t-1) ≥ 15
Keterangan : n = jumlah sampel
t = jumlah kelompok perlakuan
Dengan menggunakan rumus di atas maka diperoleh hasil sebagai berikut :
(n-1) (2-1) ≥ 15
= (n-1) ≥ 15 : 1
= n-1 ≥ 15
n ≥ 15 + 1
n ≥ 16
Untuk mengantisipasi adanya sampel yang mati maka ditambah 20% dari
sampel yang didapat dari perhitungan (20%x16 = 3,2). Jadi jumlah sampel 16 + 3,2 =
19,2 = 19.
4.3.2. Kriteria sampel
Sampel yang digunakan sebagai obyek penelitian ini adalah tikus putih jantan
(Ratus novergicus) yang memenuhi kriteria sebagai berikut :
4.3.2.1. Kriteria inklusi
a. Tikus putih jantan dewasa strain wistar
b. Umur 8 - 12 minggu
c. Berat badan 180 – 200 gram
d. Sehat
4.3.2.2. Kriteria ekslusi
a. Tikus yang sakit
4.3.2.3. Kriteria drop out
a. Tikus mati saat penelitian
4.4. Variabel Penelitian
4.4.1. Klasifikasi variable
Variabel bebas :
a. Tetrasiklin HCl Gel 0,7%
Variabel Tergantung :
a. Jumlah fibroblas pada ligamen periodontal
b. Ketebalan ligamen periodontal
Variabel Terkendali
a. Makanan dan kandang tikus
b. Umur tikus 8 – 12 minggu
c. Jenis kelamin jantan
d. Berat badan tikus 180-200 gram
4.4.2. Hubungan antar variabel
Variabel bebas
Tetrasiklin HCL Gel 0,7%
Variabel Terkendali
a. Makanan dan kandang tikus
b. Umur tikus 2 bulan
c. Jenis kelamin jantan
d. Berat badan tikus 180-200
Variabel Tergantung
a. Jumlah fibroblas pada ligament periodontal
b. Ketebalan ligamen periodontal tikus
4.5. Definisi Operasional
a. Tetrasiklin HCl Gel 0,7% adalah tetrasiklin murni ditimbang sebanyak 70 mg
dimasukkan ke dalam gel yg sebelumnya telah dibuat dengan mencampurkan 500
mg CMC-Na dengan 10 ml aquades.
b. Jumlah fibroblas adalah banyaknya fibroblas yang aktif (memiliki sitoplasma yang
besar, kromatin halus, nucleus ovoid dan tampak nyata) pada ligamen periodontal
tikus yang telah dibuat preparat dengan pengecatan Harris Hematoxylin Eosin, dan
dilihat pada lima lapang pandang menggunakan mikroskop elektrik dengan
pembesaran 400X dan Olympus DP12 Digital Camera
c. Ketebalan ligamen periodontal adalah pembentukkan kolagen yang ditandai
dengan bertambahnya ketebalan ligamen periodontal tikus setelah diberikan
tetrasiklin HCl gel ke dalam sulkus gingiva, yang sebelumnya telah diinduksi LPS
sehingga mengalami periodontitis. Lalu dibuat preparat dengan pengecatan Harries
Hematoxylin-Eosin dan dilihat pada lima lapang pandang yang diukur dengan
mikroskop elektrik dengan pembesaran 400X dan Olympus DP12 Digital Camera.
e. Periodontitis adalah keradangan pada jaringan periodontal tikus setelah diinduksi
dengan LPS di daerah sulkus gingival incisivus rahang bawah, dengan dosis 5µl
LPS/0,05PBS yang dilakukan 24 jam sekali sebanyak 8 kali.
4.6. Bahan dan Alat Penelitian
4.6.1 Bahan penelitian :
a. Tikus putih jantan
b. Tetrasiklin HCl Gel 0.7%
c. LPS
d. PBS steril
e. Cat Harris Hematoxyllin-Eosin
f. Alkohol 70%
g. Larutan buffer formalin10%
4.6.2. Alat penelitian
a. Pinset
b. Spuit 1 cc
c. Gunting Bedah
d. Scalpel no.11
e. Olympus DP12 Digital Camera
f. Mikroskop elektrik (Olympus Type CX 21)
4.7. Prosedur Penelitian
4.7.1. Pembuatan Tetrasiklin HCl Gel
Gel dibuat dengan menimbang CMC-Na sejumlah 500 mg ditambahkan
aquadest 10 ml. Gerus CMC-Na dengan aquades di dalam mortir sampai
terbentuk mucilage. Lalu timbang tetracycline sejumlah 70 mg dan gerus ke
dalam mucilage di dalam mortir hingga homogen (Rowe, 2009).
4.7.2. Perlakuan pada tikus
Tikus yang digunakan sebagai hewan coba diadaptasikan selama satu
minggu dalam kandang individual. Tikus tidak boleh stress dengan
menempatkannya pada tempat yang tenang dan bersih dengan intensitas cahaya
dan sirkulasi udara yang baik. Kandang terbuat dari wadah plastik berukuran
23cm x 17cm x 9,5cm dengan alas sekam padi dengan tutup dari anyaman kawat
yng kuat, tahan gigitan, tidak mudah rusak, sehingga hewan tidak mudah lepas.
Kandang ditempatkan pada ruangan dengan ventilasi baik, cukup cahaya, tenang,
tidak bising, suhu diatur pada suhu kamar 20oC dengan kelembaban berkisar 50%.
Kandang dibersihkan 3 hari sekali.
Diberikan air untuk minum dan diet standar dengan menggunakan
makanan merk HPS 594 produksi PT Charoen Pokphand diberikan 12-20 gram
per ekor per hari dan diberikan minum secara Ad Libitum.
Infeksi pada jaringan periodontal tikus dilakukan dengan induksi LPS pada sulkus
gingiva pada daerah labial incisivus sentral rahang bawah tikus putih jantan sebanyak 5
μg dalam 0,05 ml PBS satu kali sehari selama delapan hari (Indahyani et al., 2010). Untuk
memudahkan aplikasi bahan, sebelumnya setiap tikus dianastesi menggunakan
kombinasi xylazin (5mg/kg BB) dan ketamin (20mg/kg BB) secara intraperitoneal (Amin
dkk., 2013). Dalam delapan hari diharapkan akan terjadi periodontitis (Indahyani dkk.,
2010). Ditandai dengan kemerahan dan pembengkakan pada gingival, kehilangan
perlekatan gingival terhadap tulang alveolar dan poket yang dalam.
Tetrasiklin HCl gel 0,7% dimasukan ke dalam sulkus gingiva tikus kelompok
perlakuan, sedangkan pada kelompok kontrol diberikan gel placebo. Tetrasiklin HCL gel
dimasukan ke dalam sulkus gingiva sampai penuh dan keluar dari dalam sulkus,
sebanyak sekali sehari. Tikus dieuthanasia pada hari ke-10 menggunakan eter secara
inhalasi, lalu diambil mandibula tikus . Mandibula tikus dimasukkan dalam pot yang
berisi buffer formalin 10% selanjutnya dibuat sediaan mikroskopis. Setelah dilakukan
euthanasia dan pengambilan jaringan, tikus yang digunakan pada penelitian ini segera
dikubur dan diperlakukan dengan sebaik-baiknya.
4.7.3. Pembuatan sediaan mikroskopis
Fiksasi jaringan gingiva dilakukan dengan buffer formalin 10% maksimum selama
24 jam. Jaringan yang telah difiksasi dimasukkan ke dalam automatic tissue processor
untuk menyempurnakan fiksasi. Dehidrasi dengan alkhol 70% - 100% secara bertahap
untuk membersihkan sisa-sisa bahan fiksasi. Sisa alkohol dibersihkan dengan xylol dalam
proses clearing dan infiltrasi parafin cair pada suhu 57 ºC -59 ºC untuk mengisi rongga
dalam jaringan yang ditempati oleh air sehingga terbentuk blok parafin dan didinginkan
sebentar di dalam freezer. Setiap blok parafin dilakukan pengirisan jaringan setebal 3-4
µm dengan menggunakan mikrotom. Irisan jaringan tersebut dimasukkan ke dalam
water bath dengan suhu di bawah titik cair parafin. Air pada jaringan diuapkan dengan
cara diinkubasi dengan hot plate pada suhu 40-50ºC selama15 menit (Maryuni, 2012).
Prosedur pengecatan dengan deparafinisasi dengan xylol. Rehidrasi dengan
alkohol dari konsentrasi rendah untuk menghilangkan xylol dan memasukkan air ke
dalam jaringan. Sisa alkohol dihilangkan dengan mencuci preparat di bawah air
mengalir, kemudian diberi cat Harris Hematoxillin-eosin. Proses pembersihan dengan
xylol dilakukan untuk memberikan warna bening pada jaringan. Prosedur mounting
dilakukan agar preparat menjadi awet dan menambah kejernihan. Tahap selanjunya
preparat ditutup dengan deckglass dan diberi label (Maryuni, 2012).
4.7.4. Menentukan jumlah fibroblas dan sintesis kolagen
Banyaknya fibroblast dinilai dengan menghitung fibroblast yang aktif (memiliki
sitoplasma yang besar, kromatin halus, nucleus ovoid dan tampak nyata) pada ligament
periodontal tikus yang telah dibuat preparat dengan pengecatan Harris Hematoxylin
Eosin. Dilihat pada lima lapang pandang menggunakan mikroskop elektrik dengan
pembesaran 400X dan Olympus DP12 Digital Camera. Hitung jumlah fibroblas pada tiap
lapang pandang, kemudian dijumlahkan dan diambil rata-ratanya.
Ketebalan kolagen ligamen periodontal dilihat pada potongan melintang pada tiga
lapang pandang dengan menggunakan mikroskop elektrik merk Olympus CX21 dengan
pembesaran 400X, kemudian diambil rata-ratanya. Untuk morfometri menggunakan
Olympus DP12 Digital Camera.
4.8. Alur Penelitian
38 ekor tikus
Kel. kontrol Kel.perlakuan
Periodontitis dibuat dengan injeksi LPS di daerah sulkus gingiva incisivus sentral
rahang bawah, dengan dosis 5µl LPS/0,05 PBS yang dilakukan 24 jam sekali
sebanyak 8 kali.
Kelompok I
(Kontrol)
Placebo 1X
sehari
dimasukkan ke
dlm sulkus
Kelompok II
Tetrasiklin HCl Gel
0,7 %
1X sehari
dimasukkan ke
dalam sulkus
Dekapitasi hari ke-10
Random alokasi
Gambar 4.4 Alur Penelitian
4.9. Analisis Data
Data yang diperoleh dinalisis dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Analisis deskriptif. Analisis deskriptif jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen
periodontal dilakukan sebagai dasar untuk analisis statistik (uji hipotesis) untuk
mengetahui karakteristik data yang dimiliki. Fungsi dari statistik deskriptif ini adalah
memberikan gambaran atau deskripsi data jumlah fibrobls dan ketebalan ligamen
periodontal yang dilihat dari nilai rata-rata (mean), median, dan standar deviasi.
2. Analisis normalitas jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal data
kelompok kontrol dan perlakuan dilakukan dengan Shapiro-Wilk test karena data
kurang dari 50. Jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal kelompok
kontrol dan perlakuan ditentukan normalitasnya. Data normal jika p ≥ 0,05
3. Analisis homogenitas jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal data
kelompok kontrol dan perlakuan dilakukan dengan Levene’s test. Data homogen jika
p ≥ 0,05
Pembuatan preparat dgn pengecatan HE
Pemeriksaan jumlah fibroblas dan ketebalan kolagen dengan mikroskop elektrik
Analisis Data
4. Analisis komparasi. Pada penelitian ini dibandingkan dua kelompok (kelompok
kontrol dan perlakuan). Untuk membandingkan rerata parameter antar kelompok
ini, jika data jumlah fibroblas dan ketebalan ligamen periodontal kelompok kontrol
dan perlakuan berdistribusi normal maka digunakan uji statistik parametrik
independent T-test, jika berdistribusi tidak normal digunakan U Mann Whitney.
DAFTAR PUSTAKA
Amin, M. N., Meilawaty, Z., Sandrasari, D. 2010. Prospek Probiotik dalam
Pencegahan Agresivitas Resorpsi Osteoklastik Tulang Alveolar yang
Diinduksi Lipopolisakarida pada Penyakit Periodontal. Dentika Dental
Journal 15 (2) : 150 -3.
Balogh, M. B., Fehrenbach, M. J. 2006. Dental Embriology, Histology and
Anatomy. 2nd ed. Philadelphia : ElesevierInc. p.112-113.
Bernard, G. W., Carranza, F. A. 2002. The Tooth Supporting Structures. In :
Carranza’s Clinical Periodontology. 9th ed. Philadelpid : W. B. Saunder Co
Bratawidjaja, K .G. 2004. Imunologi dasar. 1th Ed. Jakarta: Balai penerbit
FK UI.
Campbell, N. A., Reece, J. B., Mitchell, L. G. 2004. Biology Oral . 5th ed. vol.3.
Jakarta : Erlangga. p. 81-82
Carranza, F. A., Newman, M. G. 2005. Clinical Periodontology. 10th ed.
Philadelpia : W. B. Saunders Co. p. 74.
Carranza, F. A., Camargo, P. M. 2002. The Periodontal Pocket. In: Carranza’s
Clinical Periodontology. 9th ed. Philadelpia : W.B. Saunder Co.
Collins, F., Rob Veis. 2006. Periodontal Treatment : The Delivery And Role Of
Locally Applied Therapeutics. Dental Economics Journal. vol. 3. p. 4
Cormack, P. 2005. Han’s Histology. 9th ed. Jakarta. Binarupa Aksara. h. 245
Daliemunthe, S. H. 2003. Hubungan Timbal Balik Antara Periodontitis Dengan
Diabetes Mellitus. Dentika Dental Journal. vol. 3. p. 115
De Carlo, A. J. L., Boddden, M. K. 2007. Activation and Novel Processing Matrix
Metalloproteinase By a Thiol-Proteinase from The Oral Anaerob
Porphyromonas Gingivalis. J Dent Res. 76(6):1260-70.
Departemen Kesehatan RI. 2000. Jawa Timur Dalam Angka. Laporan Survey
Kesehatan Rumah Tangga. hal 52-54.
Diegelmann, R. F., Evans, M. C. 2004. Wound Healing : An Overview Of Acute,
Fibrotic And Delayed Healing. Fronties In Bioscience 9. p. 283-289
Dumitescu, A. L. 2011. Antibiotics and Antiseptics in Periodontal Therapy .
Berlin : Springer Verlag.
Faormousis I, Tonetti MS, Mombelli A, Lehmann B, Lang NP, Brugger U. 1998.
Evaluation of Tetracycline Fiber Therapy with Digital Image Analysis. J
Clin Periodontol ; 25 : 737- 45.
Fawcett, D. W. 2002. Textbook of Histology. 12thed. Philadelpia : W.B. Saunders
Company. p.78.
Hansen, H. B. 2005. Proteolytic Remodelling of Extracellular Matrix. Current
Opinion of Cell Biology. Jun (5) : 728 - 35. http://www.perio.org/
consumer/2a.html. 1-3. Accessed 4 Desember 2013
Haryanto, N. 2004. Perbedaan Hasil Perawatan Poket Periodontal Antara
Kuretase dan Excisional New Attachment Procedure (ENAP). ( karya
tulis). Yogyakarta : Universitas Gadjah mada.
Indah Puti R. S., Ani Melani Maskoen, Bethy S. Hernowo. 2013. Peran Ekstrak
Etanol Topikal Daun Mengkudu (Morinda citrifolia L.) Pada
Penyembuhan Luka Ditinjau Dari Imunoekspresi CD34 Dan Kolagen Pada
Tikus Galur Wistar. MKB. Vol. 45. No. 4
Indahyani, D.E., Santoso, A., Utoro, T., Soesatyo M.H. 2010. Fish Oil Regulates
Bone Sialoprotein and Osteopontin in Alveolar Bone Resorption. Naskah
Lengkap Joint Scientific Meeting in Dentistry (JSMiD). Surabaya 15 –16
Mei 2010
Isna Afifaya, Nur Permatasari, Robinson Pasaribu. 2011. Efek Pemberian Ekstrak
Metanol Daun Ciplukan (Physalis minima L) terhadap Lebar Ruang
Ligamen Periodontal Tikus Putih (Rattus novergicus) Strain Wistar Pasca
Ovariektomi. Jurnal PDGI
Junqueira, L. C., Carneiro, J., Contopoulos, A. N. 2007. Basic Histology, 10th ed.
Los Altos : Lange Publications. p.82
Jolkozsky, D. L., Ciancio, S. 2006. Chemoteraphy Agent. In : Clinical
Periodontology. 10th ed. Missouri : Saunders Elsevier.
Jorgensen, M. G. 2002. The Ins And Outs Of Periodontal Antimicrobial Therapy.
Oral Health Journal 92.10. p. 27-41
Kadler, K. E., Holmes, D. F., Trotter, J. A., and Chapman, J. A. 2006. Collagen
Fibril Formation. Biochem J 316 : 1 – 11.
Karlina., Siagian, R. I., Wijaya, A. 2009. http://yosefw.wordpress.com
/2009/03/19/farmakokinetikakliniktetrasiklin/ Accessed 4 Desember 2013
Katili, A. S. 2009. Struktur dan Fungsi Protein Kolagen. Jurnal Pelangi Ilmu ;
2(5).
Katzung, B. G. 2004. Farmakologi Dasar dan Klinik. Jakarta : Salemba Medika.
Keith, L., Mario, T., Rossa, C., Philip, M.W. 2006. Molecular Biology of The
Host Microbe Interaction in Periodontal Disease. In: Carranza’s clinical
periodontology. 10th ed. Philadelphia: W.B Saunder Company.: 259-
74.
Leeson. 1996. Buku Ajar Histologi. Jakarta : EGC.
Mandal, Ananya. 2012. Asam Amino Dalam Pembentukkan Kolagen.
http://www.news-medical.net/health/Collagen-Synthesis-
%28Indonesian%29.aspx. Accsessed 4 Desember 2013
Manson, J. D., Eley, B. M. 2004. Periodontics. 5th ed. United Kingdom : Elsevier.
P. 154 – 8
Maryuni, P.S. 2012. Pemberian Tetrasiklin HCL Gel Secara Topikal Konsentrasi
0,4% Lebih Mempercepat Proliferasi Kolagen Dibandingkan Konsentrasi
0,3% dan 0,2% Pada Gingiva Tikus Yang Meradang. Tesis. Denpasar :
Universitas Udayana
Masir, O., Menkher Manjas, Andani Eka Putra, Salmiah Agus. 2012. Pengaruh
Cairan Cultur Filtrate Fibroblast (CFF) Terhadap Penyembuhan Luka.
Jurnal Kesehatan Andalas. 1(3)
Mealey, B. L., Perry, R. K. 2006. Periodontal Medicine : Impact of Periodontal
Infection on Systemic Health. In: Carranza’s Clinical Periodontology. 9thed
Philadelphia : W. B Saunder Company. p : 312-29.
Murray, R. K., Keeley, F. W. 2003. The Extracellular Matrix. In : Harper’s
Illustrated Biochemistry, 26th ed. New York : McGraw. HillCompaniesInc.
p.535-537
Newman, M. G. 2006. The Normal Periodonsium. In : Carranza’s Clinical
Periodontology. 9th Ed. Philadelpia : W. B. Saunder Co.
Norkiewicz, Dennis S. 2001. The Use Of Chemotherapeutic Agents In Localized
Periodontal Pockets. Military Medicine Journal. vol 166. p. 940
Pollard, T. D., Earnshaw, W. C., Schwartz, W. J. L. 2008. Cell Biology. 2nd ed.
Philadelphia : Elsevier Inc. p.586. Porter, Sue. 2007. The Role Of Fibroblast In Wound Contraction And Healing.
Wound uk. Vol. 3. No. 1
Pradnyani, I G. A. Sri. 2015. “Pemberian Tetrasiklin HCL Gel 0,4%, 0,7% dan
1% Ke Dalam Sulkus Gingiva Meningkatkan Jumlah Fibroblas Dan
Sintesis Kolagen Ligamen Periodontal Tikus Yang Mengalami
Periodontitis.” (Unpublish)
Prayitno, S.W., Herman, M. J. 2006. Periodontologi Dari Masa Ke Masa.
Cermin Dunia Kedokteran. No. 113.
Puspito R. H., Lastianny, S. P., Herawati, D. 2013. Pengaruh Penambahan Platelet
– Rich Plasma Pada Cangkok Tulang Terhaap Kadar Osteocalcin Cairan
Sulkus Gingiva Pada Terapi Poket Infrboni. Jurnal PDGI. Vol.62. No. 3.
Hal. 75-82.
Rangaraj, A., Harding, K., dan Leaper, D. 2011. Role of Colagen in Wound
Management. WoundsUk ; 7(2).
Robbins, S. L., Kumar,V. K. 1992. Buku Ajar Patologi (terj.). edisi 4. EGC. h.59.
Rowe, R. C. 2009. Excipients Handbook of Pharmaceutical. 6th ed. London :
Pharmaceutical Press
Shoulders, M. D., and Raines, R. T. 2009. Collagen Structure and Stability.
Annual Review of Biochemistry. 78: 929 – 958.
Spector, W. G., Spector, T. D. 2006. Pengantar Patologi Umum (terj.). ed. 3.
Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. h. 148-149
Suryani. 2009. Validasi Metode Analisis Residu Antibiotik Tetrasiklin Dalam
Daging Ayam Pedaging Secara Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. (cited
2010 Jan. 9 ). Available from: URL: http:// repository. ipb.ac.id/
bitstream/handle/ 123456789/12576/G09dsu2_ abstract.pdf?sequence=1
Tan, H. T., Kirana, R. 2002. Obat-obat Penting (Khasiat , Penggunaan, dan
Efek-efek Sampingnya). Ed.5. Cet.2. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Terranova V. P., Franzetti L. C., Di Florio, R. M., Lyall R. M., Wikesjo, U. M., Baker, P.J., Christersson, L.A., Genco, R.J. 2006. Tetracycline Treatment of Dentin Promotes Fibroblast Adhesion and Growth. J Periodont Res ; 21 : 330-337.
The American Academy of Periodontology. 2002. Gum disease information.
http://www.perio.org/consumer/2a.html.1-3. Accessed December 4th 2013
Triyono,B. 2005. Perbedaan Tampilan Kolagen di Sekitar Luka Insisi pada Tikus
Wistar Yang Diberi Infiltrasi Penghilang Nyeri Levobupivakain Dan Yang
Tidak diberi Levobupivakain (tesis). Semarang : Universitas Diponegoro.
Wulandari, P. 2007. Tetrasiklin Periodontal Fiber sebagai Perawatan Penunjang
pada Penyakit Periodontal. Sumatra Utara: Universitas Sumatra Utara.
Wahyukundari, Melok Aris. 2009. Perbedaan Kadar Matrix Metalloproteinase-8
Setelah Skaling Dan Pemberian Tetrasiklin Pada Penderita Periodontitis
Kronis. Jurnal PDGI vol. 58. No.1
Williams, R. C. 2000. Medical Progress : Periodontal Disease. The New England
Journal Of Medicine. 322.6. p. 372-382
Wood, N.H, S. J. Botha. 2003. Effect of Tetracycline on Proliferation and
Collagen Production of Human Gingival Fibroblast. University of
Pretoria. South Africa